“雙新”背景下的初中生物學教學模式的深度探究

彭潔 亓麗艷 張珂

在“雙新”背景下的初中生物教學中，如何凸顯實踐性和探索性，幫助學生全面落實核心素養(yǎng)，是每一位生物學教師需要深入思考和解決的關鍵問題。

本文以濟南版七年級上冊 “脊椎動物的主要類群——鳥類”一課為例，充分利用本地鳥類飼養(yǎng)場和博物館的豐富資源，通過多維模塊化教學，嘗試在多重探究活動中培養(yǎng)學生的生命觀念、科學思維、探究實踐、態(tài)度責任等生物學核心素養(yǎng)。本課的教學思路如圖 1。

一、設置“新”情境，啟發(fā)課堂深度探究

基于“為學而教”的教學理念，本節(jié)課以令人矚目的熱點問題情境——“翼裝飛行”作為切入點，展示我國優(yōu)秀選手張樹鵬在翼裝飛行競速賽中取得世界季軍的震撼視頻。

1.“翼裝之謎”的思考碰撞。學生自然產(chǎn)生疑問：翼裝飛行是否真的可以算作飛行？人穿上翼裝為什么不能像鳥類一樣自由飛翔？這些問題激發(fā)了學生深入探究的欲望。

2.“飛行秘密”的主題探究。根據(jù)已有知識和生活經(jīng)驗，學生推測人類飛行可能面臨的困難，并推測出動物飛行應具備的特點，即飛行器官、輕便堅固、強大動力、體溫恒定，進而圍繞主題探究“家鴿適應飛行的結構特點”。

3.“志在藍天”的情感升華。課程結尾回扣主題，雖然人類沒有像鳥類那樣適應飛行的生理結構，但卻擁有高度發(fā)達的大腦，能夠?qū)崿F(xiàn)飛行的夢想。通過科技認知的引導，激發(fā)學生的科學精神和創(chuàng)新能力，并深刻認識到在面對挑戰(zhàn)時應保持堅韌不拔的精神。

二、體驗“新”模式，疊搭式構建概念

1. 科學探究的深度實踐

本節(jié)課從學生的已有認知出發(fā)，糾正并深化概念理解，更將學生的主動探究與概念構建相結合。本節(jié)課設計了多維度的探究活動，運用觀察、測量、觸摸和比較等多種方式，鼓勵學生親自感知和發(fā)掘家鴿的生物特征。這種方式既體現(xiàn)了對學生已有知識的尊重，又充分發(fā)揮了他們的主觀能動性，使他們在實踐中真學習，在學習中真實踐。

2. 模型構建的巧妙融合

為了突破雙重呼吸這一重難點，本部分在借鑒兩個經(jīng)典模型的基礎上，進行了巧妙的改進和創(chuàng)新。首先，借鑒了第一個模型裝置中的反應原理，即利用紫色高錳酸鉀溶液與維生素C的反應來模擬肺內(nèi)氣體交換的過程。同時，借鑒了第二個模型中三通管與氣球的連接方式，以模擬氣體在呼吸系統(tǒng)中的流動路徑。在綜合了兩個模型的優(yōu)點后，筆者以一種新的方式進行模型構建，以原理闡述為主，弱化結構展示，旨在讓學生在短時間內(nèi)獲得直觀體驗，深入理解和掌握雙重呼吸的過程及原理。具體如圖2：

（1）模型的上半部分模擬了氣體在呼吸系統(tǒng)中的流動路徑。通過吹氣操作，學生可以清晰地描述：吸氣時，氣體從口進入，經(jīng)過氣管、支氣管、肺和氣囊；呼氣時，氣體則經(jīng)過氣囊、肺、支氣管和氣管，最后經(jīng)口排出體外。

（2）模型的下半部分利用維生素C能使紫色高錳酸鉀溶液褪色的原理，模擬雙重呼吸過程中肺內(nèi)氧氣吸收進入血液的情況（紫色褪去即代表“氧氣被吸收”）。學生推動注射器時，高錳酸鉀溶液流經(jīng)肺部，與浸有維生素C溶液的棉球發(fā)生反應，紫色逐漸褪去變淺。接著，學生往回拉動注射器，高錳酸鉀溶液在單向閥的作用下再次流經(jīng)肺部，與肺部浸有維生素C溶液的棉球進行二次反應。學生觀察到，經(jīng)過兩次反應后，高錳酸鉀溶液的顏色幾乎變?yōu)闊o色。通過觀察顏色反應，學生明確鳥類呼吸一次，經(jīng)過兩次氣體交換，歸納出鳥類雙重呼吸的特點及意義。通過這一模型構建，將抽象的氣體流動路徑和氣體交換過程有機結合，更加形象化、直觀化，加深學生對鳥類雙重呼吸這一概念的理解。

3. 材料分析的動態(tài)探索

新課堂理念著重強調(diào)學生的主動性和探究性，力求在動態(tài)生成的過程中幫助學生構建完整的認知體系。為了實現(xiàn)這一目標，本節(jié)課特別設計了一個富有趣味性與探索性的開放式學習任務：“米粒歷險記”。通過閱讀和分析家鴿消化系統(tǒng)的相關材料，結合家鴿消化系統(tǒng)的解剖過程，學生深入探索米粒和砂石在家鴿體內(nèi)的旅程。學生在任務中同步歸納家鴿消化系統(tǒng)適應飛行的特點，并深化“結構與功能相適應”的生物學觀念。這一開放式學習任務不僅培養(yǎng)了學生閱讀和剖析材料的能力，其表達能力也在撰寫“米粒歷險記”的過程中得到提升，實現(xiàn)真正的自主學習。

三、嘗試“新”路徑，跨越多領域課堂界限

1. 喂養(yǎng)家鴿，獲得真實體驗

喂養(yǎng)家鴿的實踐經(jīng)驗被學生們帶出了生物學的課堂，延伸到更廣闊的領域，更加深入地了解了鳥類的生理特征和行為習性。學生近距離觀察家鴿的外部形態(tài)特征，測量了家鴿的翼寬比，推測寬大的兩翼能產(chǎn)生更大的升力，從而支持鳥類在飛行時能夠保持穩(wěn)定并產(chǎn)生足夠的推力。在喂養(yǎng)過程中，學生發(fā)現(xiàn)鳥類啄食砂石這一行為是為了促進食物的研磨與消化，因此他們積極改良了家鴿的食物配方，以更好地滿足其營養(yǎng)需求。通過比較不同習性的家鴿，學生發(fā)現(xiàn)部分家鴿具有畏人現(xiàn)象，也有部分家鴿會主動發(fā)出叫聲吸引人們前來喂食，這為后續(xù)學習“動物的行為”提供了適合的切入點。

2. 解剖肉食鴿，細致收集實證

解剖肉食鴿并收集真實證據(jù)，是一項充滿挑戰(zhàn)與探索的實踐活動。在教師的精心指導下，學生以實物為對象，展開了深入的探究。通過由表及里、層層深入的觀察和剖析，學生們鍛煉了觀察能力，發(fā)展了科學思維。學生收集的實證證據(jù)豐富了他們對家鴿結構和功能的理解，提高了科學素養(yǎng)。

3. 深入社會課堂，踐行愛鳥護鳥行動

課堂之外，學生借助網(wǎng)絡、書籍等多元渠道，全面而深入地了解鳥類的種類、特征、生活環(huán)境等相關信息。他們主動走進社區(qū)，深入濟南野生動物世界鳥類博物館，充分利用生活中的有利條件，向家長、社區(qū)居民、科研人員等了解濟南本地野生鳥類的生存現(xiàn)狀，進行調(diào)查分析，并針對愛鳥、護鳥的課題提出了具有建設性的合理建議。

四、探索“新”方向，反思教學不斷完善

模型在教育中的價值在于將紛繁復雜的現(xiàn)象和理論精簡為更直觀、易懂的表現(xiàn)形式，從而為深化理解和有效教學鋪平道路。然而，任何模型都是對現(xiàn)實情況的一種提煉和近似，無法做到百分之百的還原。如何在確保科學性的前提下，進行合理而巧妙的設計，使模型既能準確反映所要研究的對象或過程，又能簡潔明了地傳達核心概念，成為筆者深入反思的問題。

學生在學習過程中的動態(tài)生成是教學的寶貴課程資源。學生們接觸了大量學習資料，并對鳥類的遷徙行為、仿生飛行器的原理、鳥類棲息地的保護以及人工鳥巢的設計產(chǎn)生了濃厚的興趣。在后續(xù)的學習中，教師將繼續(xù)嘗試融合物理、化學、地理、美術等學科進行跨學科實踐設計，以項目式學習的方式助推學生核心素養(yǎng)的進一步提升。此外，教師將繼續(xù)嘗試新的實現(xiàn)手段，例如利用虛擬現(xiàn)實技術模擬鳥類的遷徙行為或仿生飛行器的原理，使學生能夠更直觀地了解和體驗，提升興趣并增強理解能力。

（作者單位：彭 潔 濟南市歷下區(qū)明德中學；亓麗艷 濟南市歷下區(qū)明德中學；張 珂 歷下區(qū)教育教學研究中心）